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申请/专利权人：江苏国传电气有限公司

摘要：本发明公开了一种大功率NPC三电平PWM整流器预测控制方法及装置，该方法包括：采集k时刻PWM整流器的状态信息，确定出PWM整流器当前开关状态；在两相静止αβ坐标系下，构建离散域的PWM整流器数学模型；基于离散域的PWM整流器数学模型，得出k+1时刻PWM整流器输出变量的预测值；对有功功率、无功功率、中点电位的满意区间进行在线搜索；当PWM整流器当前开关状态维持前一时刻开关状态不变时，根据k+1时刻有功功率、无功功率、中点电位的预测值是否在满意区间，确定出开关状态；将确定的开关状态所对应的门极信号施加在PWM整流器上。该控制方法在低开关频率系统离散模型精度不降低，PWM整流器输出品质高，而且可有效灵活控制平均开关频率，实现开关频率的动态调整。

主权项：1.一种大功率NPC三电平PWM整流器预测控制方法，其特征在于，该方法包括：采集k时刻PWM整流器的状态信息，确定出PWM整流器当前开关状态；在两相静止αβ坐标系下，构建离散域的PWM整流器数学模型；基于离散域的PWM整流器数学模型，得出k+1时刻PWM整流器输出变量的预测值；其中，所述输出变量包括有功功率、无功功率及中点电位；对有功功率、无功功率、中点电位的满意区间进行在线搜索；所述对有功功率、无功功率、中点电位的满意区间进行在线搜索的步骤包括：所述中点电位的满意区间δuk进行在线搜索的步骤包括：在一个固定滑动时间窗口Two时间[t0-Two,t0]内，求取中点电位偏差|uo|最大的值记为uomaxk；其中t0为当前k时刻；根据uomaxk和中点电位偏差参考值uoref对δuk进行在线搜索， 其中ρuo为中点电位搜索步长因子；所述有功功率和无功功率的满意区间δPk和δQk在线搜索的步骤包括：在一个固定滑动时间窗口Tf时间[t0-Tf,t0]内，求取平均开关频率fswk；其中t0为当前k时刻；根据fswk和平均开关频率参考值fswref对δPk进行在线搜索， 其中，ρf为开关频率搜索步长因子；令δQk＝δPk；当PWM整流器当前开关状态维持前一时刻开关状态不变时，根据k+1时刻有功功率、无功功率、中点电位的预测值是否在满意区间，确定出开关状态；所述当PWM整流器当前开关状态维持前一时刻开关状态不变时，根据k+1时刻有功功率、无功功率、中点电位的预测值是否在满意区间，确定出开关状态的步骤包括：当PWM整流器当前开关状态维持前一时刻开关状态不变时，有功功率、无功功率和中点电位预测值均在满意区间，则PWM整流器维持前一时刻开关状态不变；即：当开关状态不变sabck＝sabck-1时，有功功率Pk+1、无功功率Qk+1、中点电位uok+1均在满意区间，即满足以下条件时，开关状态维持不变： 所述有功功率给定值P*的求解方法采取母线电压PI外环方式；当PWM整流器当前开关状态维持前一时刻开关状态不变时，有功功率、无功功率和中点电位预测值不均在满意区间，则进行开关状态切换；即：当开关状态不变sabck＝sabck-1时，有功功率Pk+1、无功功率Qk+1、中点电位uok+1不满足以上条件时，则进行开关状态切换；所述开关状态切换的步骤包括：系统每次开关动作输出的相电压、线电压均不能产生超过udc2的电压跳变，当27个候选开关状态出现过高的电压dudt跳变时，直接将其丢弃，而无需对其对应PWM整流器k+1时刻值进行预测和评估，将其它开关状态作为候选开关状态；确定电压矢量；根据候选开关状态、电压矢量和中点电位选择开关状态；将确定的开关状态所对应的门极信号施加在PWM整流器上。

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